基于模擬電流模式的SIMPLE SWITCHER穩壓器
發布時間：2010-9-16 10:22
發布者：techshare
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現在，對電源功耗、效率、外型尺寸、成本、上市時間等提出更高和更苛刻的要求，而設計裕量越來越少、往往在設計的最后階段還要修改設計，這使得電源系統必須采用更先進的技術。為此，美國國家半導體公司推出6款全新的高性能、設計靈活、容易使用的SIMPLE SWITCHER高頻降壓穩壓器，同時為了使新產品獲得更好的設計支持，該公司進一步加強WEBENCH設計工具的內容，使用戶在更理想的設計支持下迅速完成DC/DC電源系統的設計。 全新的SIMPLE SWITCHER高頻降壓穩壓器 6款新型號SIMPLE SWITCHER穩壓器具有下列特性： *寬輸入電壓范圍(6V"75V)； *輸出電壓最低可達1.225V； *輸出電流高達3A(LM25576，LM5576)； *開關頻率(50KHz"1MHz)可調； *良好的負載瞬態響應； *可靠的過流保護以及過熱停機等功能。 這幾款新型穩壓器的一個具體應用實例示于圖1。LM25576是6款新型穩壓器中的一種，其輸入電壓范圍6V"42V，可調的輸出電壓可低到1.225V，用單個電阻器可調節工作頻率在50KHz"1MHz，具有主或從頻率同步，可調的軟啟動，內置保護，采用模擬電流模式(Emulated Current Mode-EMC)控制結構。 圖1 LM25576應用電路 模擬電流模式(ECM)控制 新型SIMPLE SWITCHER穩壓器是基于已注冊專利的模擬電流模式控制(ECM)結構。 大多數傳統的電流模式穩壓器是通過控制FET的導通電流來測量電感器電流。而ECM是在控制FET即將恢復導通前測量續流二極管的電流(圖2)，然后，取樣/保持電路捕獲此信號，穩壓器的內置時鐘選通取樣/保持電路。保持二極管電流信號，然后導通控制FET。此后，1個小的電流源開始充電斜波電容器，電容器所選值與電感器值成比例。充電電流正比于輸入和輸出差值電壓。因此，電容器的斜波電壓斜率正比于電感器電流斜波。當把斜波電壓加到上述的取樣電流測量中時，結果是1個梯形波形，這完全像控制FET的電流波形去除所有常見的非理想形狀。這使得ECM能精確地控制非常窄的導通脈沖，這對于穩壓器工作在大降壓比的條件下是一個非常有價值的特性。 圖2 ECM控制結構 ECM控制集電壓模式與電流模式控制的優點于一身，具有如下特點： *良好的瞬態響應； *可工作在極低占空比； *良好的抗噪聲干擾能力； *良好的線路噪聲抑制能力； *利用WEBENCH網上設計工具模擬簡單的環路補償。 WEBENCH網上設計工具 美國國家半導體公司的WEBENCH網上設計工具為SIMPLE SWITCHER穩壓器提供設計支持。工程師利用這種網上設計工具可以在很短時間內完成包括建模、優化及分析在內的整個設計過程。WEBENCH設計工具是一套完善的軟件解決方案，包含挑選器件、建立設計、分析設計、建模(圖3)，這包括選擇元器件、選擇最佳方案、產生電路圖/電氣特性分析、PCB設計圖/熱能分布分析等。圖4示出該設計工具的一個應用實例。 圖3 WEBENCH網上設計工具 圖4 WEBENCH設計工具應用實例 |
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